JPH05295986A - 岩盤掘削機 - Google Patents
岩盤掘削機Info
- Publication number
- JPH05295986A JPH05295986A JP12800192A JP12800192A JPH05295986A JP H05295986 A JPH05295986 A JP H05295986A JP 12800192 A JP12800192 A JP 12800192A JP 12800192 A JP12800192 A JP 12800192A JP H05295986 A JPH05295986 A JP H05295986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter head
- rock
- traveling unit
- link mechanism
- parallel link
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 硬質岩盤の自由断面掘削が可能な岩盤掘削機
を提供する。 【構成】 自走自在な走行部２の前部に、パラレルリン
ク機構４を介してカッタヘッド５を任意な方向へ揺動自
在に設けると共に、上記走行部２に、掘削時走行部２を
固定するグリッパ部１２を設けたもので、カッタヘッド
本体５ａを回転させながらパラレルリンク機構４により
カッタヘッド５を揺動させることにより、硬質岩盤の自
由断面掘削が容易に行える。
を提供する。 【構成】 自走自在な走行部２の前部に、パラレルリン
ク機構４を介してカッタヘッド５を任意な方向へ揺動自
在に設けると共に、上記走行部２に、掘削時走行部２を
固定するグリッパ部１２を設けたもので、カッタヘッド
本体５ａを回転させながらパラレルリンク機構４により
カッタヘッド５を揺動させることにより、硬質岩盤の自
由断面掘削が容易に行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自由断面掘削が可能な
岩盤掘削機に関する。
岩盤掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の岩盤掘削機は、図１に示す
ように掘削部ａと、この掘削部の掘進反力をとるグリッ
パ部ｂより構成されていて、掘削部ａはグリッパ部ｂに
対して支持されている。また掘進に伴い岩盤掘削機を前
進させる必要があることから、図１に示すように掘削部
ａより後方へ突出されたメインビームｃに沿って推進グ
リッパ部ｂを揺動させる方法や、推進グリッパ部ｂにク
ローラ型の走行部を設けて、この走行部により自走しな
がら前進する方法などが一般に採用されている。
ように掘削部ａと、この掘削部の掘進反力をとるグリッ
パ部ｂより構成されていて、掘削部ａはグリッパ部ｂに
対して支持されている。また掘進に伴い岩盤掘削機を前
進させる必要があることから、図１に示すように掘削部
ａより後方へ突出されたメインビームｃに沿って推進グ
リッパ部ｂを揺動させる方法や、推進グリッパ部ｂにク
ローラ型の走行部を設けて、この走行部により自走しな
がら前進する方法などが一般に採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし図１に示すよう
な岩盤掘削機では、掘削部ａを広範囲に揺動させること
ができないため、掘削できるトンネルの断面形状が円形
に制限されるなど、自由断面の掘削が困難であるなどの
不具合がある。また推進グリッパ部ｂを自走自在な走行
部で構成したものでは、走行部より前方へ突設したアー
ムが任意な方向へ揺動できることから、アーム先端に設
けられたカッタにより自由断面の掘削が可能であるが、
掘削できる岩盤は比較的軟らかい岩盤に制限されるな
ど、硬質岩盤に対応できない不具合があった。この発明
は上記従来の不具合を改善するためになされたもので、
硬質岩盤の自由断面掘削が可能な岩盤掘削機を提供する
ことを目的とするものである。
な岩盤掘削機では、掘削部ａを広範囲に揺動させること
ができないため、掘削できるトンネルの断面形状が円形
に制限されるなど、自由断面の掘削が困難であるなどの
不具合がある。また推進グリッパ部ｂを自走自在な走行
部で構成したものでは、走行部より前方へ突設したアー
ムが任意な方向へ揺動できることから、アーム先端に設
けられたカッタにより自由断面の掘削が可能であるが、
掘削できる岩盤は比較的軟らかい岩盤に制限されるな
ど、硬質岩盤に対応できない不具合があった。この発明
は上記従来の不具合を改善するためになされたもので、
硬質岩盤の自由断面掘削が可能な岩盤掘削機を提供する
ことを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的でな
されたもので、自走自在な走行部の前部に、パラレルリ
ンク機構を介してカッタヘッドを任意な方向へ揺動自在
に設けると共に、上記走行部に掘削時走行部を固定する
グリッパ部を設けたものである。
されたもので、自走自在な走行部の前部に、パラレルリ
ンク機構を介してカッタヘッドを任意な方向へ揺動自在
に設けると共に、上記走行部に掘削時走行部を固定する
グリッパ部を設けたものである。
【０００５】
【作用】上記構成により硬質岩盤での自由断面掘削が容
易に行えると共に、パラレルリンク機構の採用により、
揺動機構の小型化及び簡素化が図れるようになる。
易に行えると共に、パラレルリンク機構の採用により、
揺動機構の小型化及び簡素化が図れるようになる。
【０００６】
【実施例】この発明の一実施例を図２以下に示す図面を
参照して詳述する。図２は岩盤を掘進中の岩盤掘削機を
示すもので、この図で１は掘削機本体を示す。上記掘削
機本体１は履帯式足まわりにより自走自在な走行部２を
有していて、この走行部２の上部に支持架台３が設置さ
れており、支持架台３の前部にパラレルリンク機構４を
介してカッタヘッド５が揺動自在に取付けられている。
上記パラレルリンク機構４は例えば６本の油圧シリンダ
４ａないし４ｆを図４に示すように組合せたもので、各
油圧シリンダ４ａないし４ｆの一端側はボールジョイン
ト６を介して支持架台３側に取付けられていると共に、
他端側はカッタヘッド５の後面にユニバーサルジョイン
ト７を介して取付けられており、各油圧シリンダ４ａな
いし４ｆを伸縮させることにより、カッタヘッド５を任
意な方向へ揺動できるように構成されている。
参照して詳述する。図２は岩盤を掘進中の岩盤掘削機を
示すもので、この図で１は掘削機本体を示す。上記掘削
機本体１は履帯式足まわりにより自走自在な走行部２を
有していて、この走行部２の上部に支持架台３が設置さ
れており、支持架台３の前部にパラレルリンク機構４を
介してカッタヘッド５が揺動自在に取付けられている。
上記パラレルリンク機構４は例えば６本の油圧シリンダ
４ａないし４ｆを図４に示すように組合せたもので、各
油圧シリンダ４ａないし４ｆの一端側はボールジョイン
ト６を介して支持架台３側に取付けられていると共に、
他端側はカッタヘッド５の後面にユニバーサルジョイン
ト７を介して取付けられており、各油圧シリンダ４ａな
いし４ｆを伸縮させることにより、カッタヘッド５を任
意な方向へ揺動できるように構成されている。
【０００７】またカッタヘッド５は図４に示すようにカ
ッタヘッド本体５ａとこれを駆動する駆動部５ｂよりな
る。カッタヘッド本体５ａは円盤状をなしていて、前面
の外周部に図５に示すように複数個のディスクカッタ５
ｃが円周方向に等間隔に着脱自在に取付けられていると
共に、後面に突設された筒状の支持部５ｄが軸受け５ｅ
を介して駆動部５ｂのケース５ｆに回転自在に支承され
ている。上記支持部５ｄの後端にはリングギヤ５ｇが固
着されていて、このリングギヤ５ｇの外周部も軸受け５
ｅを介してケース５ｆに支承されていると共に、上記リ
ングギヤ５ｇにピニオン５ｈが噛合されている。上記ピ
ニオン５ｈはケース５ｆの後面に取付けられたカッタヘ
ッドモータ８の回転軸８ａに固着されていて、このカッ
タヘッドモータ８によりカッタヘッド本体５ａが回転駆
動されるようになっている。
ッタヘッド本体５ａとこれを駆動する駆動部５ｂよりな
る。カッタヘッド本体５ａは円盤状をなしていて、前面
の外周部に図５に示すように複数個のディスクカッタ５
ｃが円周方向に等間隔に着脱自在に取付けられていると
共に、後面に突設された筒状の支持部５ｄが軸受け５ｅ
を介して駆動部５ｂのケース５ｆに回転自在に支承され
ている。上記支持部５ｄの後端にはリングギヤ５ｇが固
着されていて、このリングギヤ５ｇの外周部も軸受け５
ｅを介してケース５ｆに支承されていると共に、上記リ
ングギヤ５ｇにピニオン５ｈが噛合されている。上記ピ
ニオン５ｈはケース５ｆの後面に取付けられたカッタヘ
ッドモータ８の回転軸８ａに固着されていて、このカッ
タヘッドモータ８によりカッタヘッド本体５ａが回転駆
動されるようになっている。
【０００８】一方上記走行部２の前部にはカッタヘッド
５が掘削した土砂を掻き集めてベルトコンベヤ等の排土
装置１０に積載するギャザリング装置１１が、そして上
部には走行部２を岩盤に固定して掘削反力を支持するグ
リッパ部１２が設けられている。上記グリッパ部１２は
走行部２の両側に逆Ｖ字形に配置された一対の油圧シリ
ンダ１２ａ、１２ｂと、これら油圧シリンダ１２ａ、１
２ｂの接合部に設けられたグリッパ１２ｃよりなる。上
記各油圧シリンダ１２ａ、１２ｂのうち、前側の油圧シ
リンダ１２ａの一端は走行部２の側方に突設された前部
アウトリガ１３の近傍に球軸受け１４を介して取付けら
れ、他端はピン１２ｄにより他方の油圧シリンダ１２ｂ
の一端とともにグリッパ１２ｃに枢着されている。そし
て他方の油圧シリンダ１２ｂの他端は走行部２の後部両
側に突設された後部アウトリガ１５の近傍に球軸受け１
６を介して取付けられている。
５が掘削した土砂を掻き集めてベルトコンベヤ等の排土
装置１０に積載するギャザリング装置１１が、そして上
部には走行部２を岩盤に固定して掘削反力を支持するグ
リッパ部１２が設けられている。上記グリッパ部１２は
走行部２の両側に逆Ｖ字形に配置された一対の油圧シリ
ンダ１２ａ、１２ｂと、これら油圧シリンダ１２ａ、１
２ｂの接合部に設けられたグリッパ１２ｃよりなる。上
記各油圧シリンダ１２ａ、１２ｂのうち、前側の油圧シ
リンダ１２ａの一端は走行部２の側方に突設された前部
アウトリガ１３の近傍に球軸受け１４を介して取付けら
れ、他端はピン１２ｄにより他方の油圧シリンダ１２ｂ
の一端とともにグリッパ１２ｃに枢着されている。そし
て他方の油圧シリンダ１２ｂの他端は走行部２の後部両
側に突設された後部アウトリガ１５の近傍に球軸受け１
６を介して取付けられている。
【０００９】次に作用を説明すると、岩盤掘削に当り、
まずすでに掘削されたトンネルの壁面に油圧シリンダ１
２ａ、１２ｂによりグリッパ１２ｃを圧着させ、また前
後部アウトリガ１３、１５を接地させて走行部２を固定
する。次にこの状態でカッタヘッドモータ８によりカッ
タヘッド本体５ａを回転させながらパラレルリンク機構
４によりカッタヘッド５を図６の（イ）及び（ロ）に示
すように任意な方向へ揺動させて、カッタヘッド本体５
ａに設けられたディスクカッタ５ｃにより岩盤を掘削す
る。またカッタヘッド本体５ａには外周部側へのみディ
スクカッタ５ｃが設けられているため、ディスクカッタ
５ｃにより掘削しながらカッタヘッド５を例えば図５に
示すように右方へ移動すると、ディスクカッタ５ｃの軌
跡は図７に示すように小さな曲率の円となるため偏荷重
を受けにくくなり、これによってディスクカッタ５ｃが
偏荷重により早期に摩耗したり、パラレルリンク機構４
に過大な外力が作用するのを防止することができる。そ
してカッタヘッド５により掘削されたズリはギャザリン
グ装置１１により掻き集められて排土装置１０に積載さ
れ、後方へ搬出される。
まずすでに掘削されたトンネルの壁面に油圧シリンダ１
２ａ、１２ｂによりグリッパ１２ｃを圧着させ、また前
後部アウトリガ１３、１５を接地させて走行部２を固定
する。次にこの状態でカッタヘッドモータ８によりカッ
タヘッド本体５ａを回転させながらパラレルリンク機構
４によりカッタヘッド５を図６の（イ）及び（ロ）に示
すように任意な方向へ揺動させて、カッタヘッド本体５
ａに設けられたディスクカッタ５ｃにより岩盤を掘削す
る。またカッタヘッド本体５ａには外周部側へのみディ
スクカッタ５ｃが設けられているため、ディスクカッタ
５ｃにより掘削しながらカッタヘッド５を例えば図５に
示すように右方へ移動すると、ディスクカッタ５ｃの軌
跡は図７に示すように小さな曲率の円となるため偏荷重
を受けにくくなり、これによってディスクカッタ５ｃが
偏荷重により早期に摩耗したり、パラレルリンク機構４
に過大な外力が作用するのを防止することができる。そ
してカッタヘッド５により掘削されたズリはギャザリン
グ装置１１により掻き集められて排土装置１０に積載さ
れ、後方へ搬出される。
【００１０】一方カッタヘッド５を自由に揺動させ一ピ
ッチ分の掘削が終了したら、グリッパ部１２及び前後ア
ウトリガ１３、１５を解放して走行部２を前進させ、再
び上記掘削動作を繰返すことにより、硬質岩盤での自由
断面掘削が可能になる。
ッチ分の掘削が終了したら、グリッパ部１２及び前後ア
ウトリガ１３、１５を解放して走行部２を前進させ、再
び上記掘削動作を繰返すことにより、硬質岩盤での自由
断面掘削が可能になる。
【００１１】
【発明の効果】この発明は以上詳述したようにパラレル
リンク機構によりカッタヘッドを任意な方向へ揺動させ
ながら、カッタヘッドにより岩盤を掘削するようにした
ことから、硬質岩盤での自由断面掘削が容易に行えると
共に、パラレルリンク機構によりカッタヘッドを任意な
方向へ揺動できるようにしたことから、従来のものに比
べて揺動機構が簡素化でき、これによって揺動機構の小
型化及び低価格化が図れるようになる。またカッタヘッ
ドにディスクカッタを設けることにより硬岩での重掘削
が可能になると共に、ディスクカッタをカッタヘッド本
体の外周部側にのみ設けることにより倣い掘削時の偏荷
重が少なくでき、これによってディスクカッタが偏荷重
により早期に摩耗したり、パラレルリンク機構に過大な
外力が作用するのを防止することができる。さらにカッ
タヘッドに駆動源を設けてカッタヘッド本体を駆動する
ようにしたことにより、走行部とカッタヘッドの間の動
力伝達機構が不要になると共に、装置全体が小型化でき
るため、トンネル内の搬入出が容易に行えるなどの効果
もある。
リンク機構によりカッタヘッドを任意な方向へ揺動させ
ながら、カッタヘッドにより岩盤を掘削するようにした
ことから、硬質岩盤での自由断面掘削が容易に行えると
共に、パラレルリンク機構によりカッタヘッドを任意な
方向へ揺動できるようにしたことから、従来のものに比
べて揺動機構が簡素化でき、これによって揺動機構の小
型化及び低価格化が図れるようになる。またカッタヘッ
ドにディスクカッタを設けることにより硬岩での重掘削
が可能になると共に、ディスクカッタをカッタヘッド本
体の外周部側にのみ設けることにより倣い掘削時の偏荷
重が少なくでき、これによってディスクカッタが偏荷重
により早期に摩耗したり、パラレルリンク機構に過大な
外力が作用するのを防止することができる。さらにカッ
タヘッドに駆動源を設けてカッタヘッド本体を駆動する
ようにしたことにより、走行部とカッタヘッドの間の動
力伝達機構が不要になると共に、装置全体が小型化でき
るため、トンネル内の搬入出が容易に行えるなどの効果
もある。
【図１】従来の岩盤掘削機を示す説明図である。
【図２】この発明の一実施例になる岩盤掘削機の断面図
である。
である。
【図３】この発明の一実施例になる岩盤掘削機のカッタ
ヘッドの断面図である。
ヘッドの断面図である。
【図４】カッタヘッドを揺動自在に支持するパラレルリ
ンク機構の構成図である。
ンク機構の構成図である。
【図５】カッタヘッド本体の正面図である。
【図６】（イ）岩盤掘削状態の側面図である。 （ロ）岩盤掘削状態の平面図である。
【図７】ディスクカッタの軌跡を示す説明図である。
２ 走行部 ４ パラレルリンク機構 ５ カッタヘッド ５ａ カッタヘッド本体 ５ｃ ディスクカッタ １２ グリッパ部
Claims (2)
- 【請求項１】 自走自在な走行部２の前部に、パラレル
リンク機構４を介してカッタヘッド５を任意な方向へ揺
動自在に設けると共に、上記走行部２に、掘削時走行部
２を固定するグリッパ部１２を設けてなる岩盤掘削機。 - 【請求項２】 カッタヘッド５に駆動源を設けて、この
駆動源により外周部にディスクカッタ５ｃの取付けられ
たカッタヘッド本体５ａを回転駆動してなる請求項１記
載の岩盤掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12800192A JP3076445B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 岩盤掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12800192A JP3076445B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 岩盤掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295986A true JPH05295986A (ja) | 1993-11-09 |
| JP3076445B2 JP3076445B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=14974010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12800192A Expired - Lifetime JP3076445B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 岩盤掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3076445B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101233977B1 (ko) * | 2011-09-26 | 2013-03-06 | 한스개발주식회사 | 유압실린더를 이용하여 전진하는 소구경 터널 굴진기 및 이를 이용한 터널공법 |
| CN108643931A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-12 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种掘进机超挖刀控制机构及掘进机 |
| JP2022500574A (ja) * | 2019-11-05 | 2022-01-04 | 中国▲鉱▼▲業▼大学 | 支保作業に影響することなく所定経路に従って岩石を破砕できる偏心ホブ式掘進機 |
| CN116677400A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-09-01 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种硬岩掘进机 |
| WO2025225765A1 (ko) * | 2024-04-23 | 2025-10-30 | 심태영 | 굴착 시스템의 이동식 천공 지지장치 |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP12800192A patent/JP3076445B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101233977B1 (ko) * | 2011-09-26 | 2013-03-06 | 한스개발주식회사 | 유압실린더를 이용하여 전진하는 소구경 터널 굴진기 및 이를 이용한 터널공법 |
| CN108643931A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-12 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种掘进机超挖刀控制机构及掘进机 |
| CN108643931B (zh) * | 2018-04-25 | 2024-04-09 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种掘进机超挖刀控制机构及掘进机 |
| JP2022500574A (ja) * | 2019-11-05 | 2022-01-04 | 中国▲鉱▼▲業▼大学 | 支保作業に影響することなく所定経路に従って岩石を破砕できる偏心ホブ式掘進機 |
| CN116677400A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-09-01 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种硬岩掘进机 |
| WO2025225765A1 (ko) * | 2024-04-23 | 2025-10-30 | 심태영 | 굴착 시스템의 이동식 천공 지지장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3076445B2 (ja) | 2000-08-14 |
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